Биологическая кристаллография без кристаллов

Основным препятствием на пути к определению атомной структуры биологических макромолекул методом рентгеновского структурного анализа является необходимость получения монокристаллов исследуемого объекта. Эта необходимость связана со сложностями экспериментальной регистрации рассеяния отдельной молекулой. Однако получить кристаллы удается далеко не для всех исследуемых биологических объектов. Развитие техники эксперимента, в частности, ввод в строй рентгеновских лазеров на свободных электронах, позволяет подойти к практическому решению проблемы регистрации рассеяния изолированной частицей изучаемого объекта и, тем самым, к получению информации о трехмерной структуре некристаллических биологических объектов методами рентгеновской дифракции. Дискретизация экспериментальных данных рассеяния изолированной частицей делает задачу определения структуры объекта эквивалентной задаче биологической кристаллографии, что позволяет распространить методы биологической кристаллографии на исследование изолированных биологических частиц (отдельных клеток, органелл, молекулярных машин и, в перспективе, биологических макромолекул). В данной статье обсуждается положение дел в этой области, возникающие проблемы и пути их решения.